【摘要】：日趨嚴重的能源危機和環(huán)境污染,促使世界各國大力開發(fā)可再生能源。微網(wǎng)是利用可再生能源的靈活、高效方式,而三相并網(wǎng)逆變器是微網(wǎng)中的關(guān)鍵部件,它的性能直接影響到并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在設(shè)計并網(wǎng)逆變器的控制策略時,應(yīng)當(dāng)考慮到非正常電網(wǎng)工況,使逆變器在理想和非理想電網(wǎng)下均能穩(wěn)定并網(wǎng)運行。本文將三相并網(wǎng)逆變器作為研究主體,針對傳統(tǒng)電壓型控制策略在電網(wǎng)電壓不平衡下失效的問題,對電壓型不平衡補償策略進行了深入研究。具體內(nèi)容包括以下幾方面:首先綜述現(xiàn)有的電流型和電壓型不平衡補償方法,分析相應(yīng)的優(yōu)缺點。分析LC型三相并網(wǎng)拓撲并建立硬件數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上詳細研究傳統(tǒng)下垂控制原理,進行了雙環(huán)控制器設(shè)計、虛擬阻抗環(huán)設(shè)計。進而介紹了不平衡系統(tǒng)的量化方法,并指出傳統(tǒng)下垂控制不能應(yīng)用于不平衡電網(wǎng)的結(jié)論。為準確提取不平衡系統(tǒng)的正負序分量,采用雙二階廣義積分器的正負序提取方案。本文針對兩種由不平衡電網(wǎng)帶來的問題,分別提出兩種對應(yīng)的控制策略:針對并網(wǎng)點電壓不平衡的問題,提出基于負序下垂控制的并網(wǎng)點電壓不平衡補償方法,以注入負序無功功率的方式補償不平衡電壓;針對并網(wǎng)電流不平衡的問題,提出基于負序虛擬阻抗的并網(wǎng)電流負序分量抑制方法,以動態(tài)改變負序等效阻抗的方式減小并網(wǎng)電流不平衡。根據(jù)所提的改進電壓型不平衡補償策略,建立對應(yīng)的并網(wǎng)穩(wěn)定性模型。通過根軌跡方法分析控制策略的穩(wěn)定性,并得出相應(yīng)控制參數(shù)的穩(wěn)定區(qū)間。在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了離散仿真模型,仿真結(jié)果驗證了不平衡補償策略的可行性。最后,搭建了基于DSP28335的三相并網(wǎng)逆變器實驗平臺,對控制策略進行驗證。實驗結(jié)果從穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程兩方面驗證了所提控制策略在不平衡電網(wǎng)下的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464

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本文編號：2769646